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陀螺儀：測(cè)量瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角速度。雖然加速度計(jì)可以測(cè)量線性加速度，但它們不能測(cè)量扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而陀螺儀測(cè)量關(guān)于三個(gè)軸的角速度：俯仰（x軸）、滾動(dòng)（y軸）和偏轉(zhuǎn)（z軸）。故陀螺儀可用于確定物體在3D空間內(nèi)的方位。但陀螺儀沒(méi)有初始參考系（如重力），故需要與加速度計(jì)結(jié)合...

智能手環(huán) 當(dāng)我們走路或跑步時(shí)，我們創(chuàng)造了一些加速模式，當(dāng)我們的腳接觸地面時(shí)，我們減速或慢下來(lái)，當(dāng)我們的腳離開(kāi)地面時(shí)，我們加速。由于這些行走和奔跑對(duì)我們來(lái)說(shuō)是自然的，我們只是從來(lái)沒(méi)有注意到這個(gè)微小的加速度。 智能手環(huán)里也包含了IMU傳感器，它能夠感應(yīng)到這種微小的...

由于制作工藝的原因，慣性傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)通常都會(huì)有一定誤差。凌思種誤差是偏移誤差，也就是陀螺儀和加速度計(jì)即使在沒(méi)有旋轉(zhuǎn)或加速的情況下也會(huì)有非零的數(shù)據(jù)輸出。要想得到位移數(shù)據(jù)，我們需要對(duì)加速度計(jì)的輸出進(jìn)行兩次積分。在兩次積分后，即使很小的偏移誤差會(huì)被放大，隨著時(shí)間...

由于陀螺儀輸出的角速度是瞬時(shí)量，而角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用的，需要角速度與時(shí)間積分計(jì)算角度，由此得到的角度變化量與初始角度相加，就得到目標(biāo)角度，其中積分時(shí)間Dt越小，輸出角度就越精確，但陀螺儀的原理決定了它的測(cè)量基準(zhǔn)是自身，并沒(méi)有系統(tǒng)外的參照物，加上D...

慣性傳感器能夠?yàn)檐?chē)輛中的所有控制單元提供車(chē)輛的即時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。路線偏移，縱向橫向的擺動(dòng)角速度，以及縱向、橫向和垂直加速度等信號(hào)被準(zhǔn)確采集，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸至數(shù)據(jù)總線。所獲得的信號(hào)用于復(fù)雜的調(diào)節(jié)算法，以增強(qiáng)乘用車(chē)和商用車(chē)（例如，ESC/ESP、ADAS、AD）以...

IMU的標(biāo)定過(guò)程主要涉及內(nèi)參標(biāo)定，其目的是消除或減少I(mǎi)MU系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的誤差。IMU通常包含三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，兩者在測(cè)量原理和性能上有所不同。陀螺儀適合測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)中的角速度，但存在零點(diǎn)漂移問(wèn)題，易受溫度等環(huán)境因素影響；加速度計(jì)則適合測(cè)量低頻加速度...

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式．即從一已知點(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測(cè)得的運(yùn)載體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置．因而可連續(xù)測(cè)出運(yùn)動(dòng)體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來(lái)形成一個(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系使加速度計(jì)的測(cè)量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中并給出航向和姿態(tài)角；加速度計(jì)用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的...

光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件， 由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。 光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀相比，優(yōu)點(diǎn)是全固態(tài)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件，壽命長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)范圍大，瞬時(shí)啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，...

現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和有名工業(yè)中普遍使用的一種慣性導(dǎo)航儀器，它的發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家 的工業(yè)，有名和其它高科技的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求...

光纖陀螺工作原理本質(zhì)上利用光學(xué)原理來(lái)檢測(cè)角速度。它將光纖繞成一個(gè)線圈，并將其固定在一個(gè)回轉(zhuǎn)的載體上，當(dāng)載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，光纖將繞線圈旋轉(zhuǎn)，從而形成光纖陀螺效應(yīng)。 光纖陀螺的工作原理是，當(dāng)載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，光纖會(huì)因?yàn)槔@線圈旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生應(yīng)力，這會(huì)引起光纖內(nèi)部的變化，從而改變光纖...

光纖陀螺的工作原理是基于薩格納克(Sagnac)效應(yīng)。薩格納克效應(yīng)是相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)動(dòng)的閉環(huán)光路中所傳播光的一種普遍的相關(guān)效應(yīng)，即在同一閉合光路中從同一光源發(fā)出的兩束特征相等的光，以相反的方向進(jìn)行傳播，較后匯合到同一探測(cè)點(diǎn)。 若繞垂直于閉合光路所在平面的軸線，相...

傾角儀：靜態(tài)性能好，精度高，無(wú)累積誤差，測(cè)量物體相對(duì)于地面垂直方向的傾角(1軸)，其輸出頻率低，實(shí)時(shí)性較差，而且輸出信號(hào)容易受噪聲污染。 加速度計(jì)：靜態(tài)性能好，精度高，更新頻率快，測(cè)量與慣性有關(guān)的加速度，包括旋轉(zhuǎn)、重力和線性加速度，然后對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一次積分可...

從20世紀(jì)50年代的液浮陀螺儀到70年代的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀;從80年代的環(huán)形激光陀螺儀、光纖陀螺儀到90年代的振動(dòng)陀螺儀以及研究報(bào)道較多的微機(jī)械電子系統(tǒng)陀螺儀相繼出現(xiàn),從而推動(dòng)了慣性傳感器不斷向前發(fā)展。因此對(duì)慣性傳感器的研究一直是各國(guó)慣性技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn),各種新材...

我國(guó)的慣導(dǎo)技術(shù)近年來(lái)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，液浮陀螺平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力調(diào)諧陀螺四軸平臺(tái)系統(tǒng)已相繼應(yīng)用于長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭。其他各類(lèi)小型化捷聯(lián)慣導(dǎo)、光纖陀螺慣導(dǎo)、 激光陀螺慣導(dǎo)以及匹配GPS修正的慣導(dǎo)裝置等也已經(jīng)大量應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)制導(dǎo)武器、飛機(jī)、艦艇、運(yùn)載火箭、宇宙飛...

在工業(yè)市場(chǎng)上，諸如震動(dòng)分析、平臺(tái)校正、一般運(yùn)動(dòng)控制之類(lèi)的應(yīng)用都需要高集成度和高可靠度的解決方案，而且在許多情況下檢測(cè)元件是直接嵌入到現(xiàn)有設(shè)備中。此外，還必須提供足夠的控制、校準(zhǔn)和編程功能，使器件真正單獨(dú)自足。一些應(yīng)用范例包括： ● 機(jī)器自動(dòng)化：通過(guò)提高位置檢測(cè)...

從2010年起，美國(guó)凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局開(kāi)展了不依賴(lài)衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)工作，旨在多方面替代GPS，而不是作為GPS系統(tǒng)的補(bǔ)充。 目前，該局聯(lián)合美國(guó)密歇根大學(xué)的研究人員已經(jīng)研制出了一種不依賴(lài)衛(wèi)星的新型導(dǎo)航系統(tǒng)，它被集成在一個(gè)較有8立方毫米的芯片上，芯片中集成有...

IMU的標(biāo)定過(guò)程主要涉及內(nèi)參標(biāo)定，其目的是消除或減少I(mǎi)MU系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的誤差。IMU通常包含三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，兩者在測(cè)量原理和性能上有所不同。陀螺儀適合測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)中的角速度，但存在零點(diǎn)漂移問(wèn)題，易受溫度等環(huán)境因素影響；加速度計(jì)則適合測(cè)量低頻加速度...

新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實(shí)質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類(lèi)較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國(guó)在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國(guó)凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過(guò)集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...

慣性傳感器有多種類(lèi)型。MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器是較完善的傳感器類(lèi)型之一，已經(jīng)使眾多應(yīng)用受益。15年前，MEMS線性加速度傳感器（加速度計(jì)）徹底革新了汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)。自此以后，從筆記本電腦硬盤(pán)保護(hù)到游戲控制器中更為直觀的用戶(hù)運(yùn)動(dòng)捕捉，各種獨(dú)特的功能和應(yīng)用得...

我國(guó)的慣導(dǎo)技術(shù)近年來(lái)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，液浮陀螺平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力調(diào)諧陀螺四軸平臺(tái)系統(tǒng)已相繼應(yīng)用于長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭。其他各類(lèi)小型化捷聯(lián)慣導(dǎo)、光纖陀螺慣導(dǎo)、 激光陀螺慣導(dǎo)以及匹配GPS修正的慣導(dǎo)裝置等也已經(jīng)大量應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)制導(dǎo)武器、飛機(jī)、艦艇、運(yùn)載火箭、宇宙飛...

為了得到飛行器的位置數(shù)據(jù)，須對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)每個(gè)測(cè)量通道的輸出積分。陀螺儀的漂移將使測(cè)角誤差隨時(shí)間成正比地增大，而加速度計(jì)的常值誤差又將引起與時(shí)間平方成正比的位置誤差。這是一種發(fā)散的誤差（隨時(shí)間不斷增大），可通過(guò)組成舒拉回路、陀螺羅盤(pán)回路和傅科回路 3個(gè)負(fù)反饋回...

陀螺儀：測(cè)量瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角速度。雖然加速度計(jì)可以測(cè)量線性加速度，但它們不能測(cè)量扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而陀螺儀測(cè)量關(guān)于三個(gè)軸的角速度：俯仰（x軸）、滾動(dòng)（y軸）和偏轉(zhuǎn)（z軸）。故陀螺儀可用于確定物體在3D空間內(nèi)的方位。但陀螺儀沒(méi)有初始參考系（如重力），故需要與加速度計(jì)結(jié)合...

傳感器還可能具有交叉靈敏度，很多時(shí)候需要對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，即使無(wú)須補(bǔ)償，至少也需要加以了解。此外，慣性傳感器的性能指標(biāo)存在許多不同的標(biāo)準(zhǔn)，這使得上述問(wèn)題的解決更加困難。當(dāng)指定角速率傳感器要求時(shí)，多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師主要關(guān)心的是陀螺儀穩(wěn)定性（隨時(shí)間發(fā)生的偏置估算）...

從2010年起，美國(guó)凌思部高級(jí)研究計(jì)劃局開(kāi)展了不依賴(lài)衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)工作，旨在多方面替代GPS，而不是作為GPS系統(tǒng)的補(bǔ)充。 目前，該局聯(lián)合美國(guó)密歇根大學(xué)的研究人員已經(jīng)研制出了一種不依賴(lài)衛(wèi)星的新型導(dǎo)航系統(tǒng)，它被集成在一個(gè)較有8立方毫米的芯片上，芯片中集成有...

在人形機(jī)器人領(lǐng)域，IMU技術(shù)可以幫助機(jī)器人在行走跨越障礙物等復(fù)雜動(dòng)作中保持平衡和穩(wěn)定性，以確保運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的準(zhǔn)確和流暢。 據(jù)公開(kāi)資料顯示，人形機(jī)器人中IMU的用量將達(dá)到2-4個(gè)，分別配置在頭部、雙足和胯部等關(guān)鍵部位。 除了特斯拉的Optimus外，目前全球凌思的人...

慣性測(cè)量裝置IMU屬于捷聯(lián)式慣導(dǎo)，該系統(tǒng)有三個(gè)加速度傳感器與三個(gè)角速度傳感器（陀螺）組成，加速度計(jì)用來(lái)感受飛機(jī)相對(duì)于地垂線的加速度分量，角速度傳感器用來(lái)感受飛機(jī)的角度信息，該子部件主要有兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器AD7716BS與64K的E/EPROM存儲(chǔ)器X25650...

采用MEMS制成的IMU傳感器，尺寸通常為20微米至1mm，由于其物理尺寸小型化、價(jià)格低、節(jié)能性，在消費(fèi)電子領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。 根據(jù)不同的使用場(chǎng)景，對(duì)IMU的精度有不同的要求，精度高，也意味著成本高。 IMU的精度、價(jià)格和使用場(chǎng)景： 低精度IMU：應(yīng)用在普通的...

零偏不穩(wěn)定性（Bias Instability） IMU傳感器的零偏會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生漂移的現(xiàn)象被稱(chēng)為零偏不穩(wěn)定性bias instability,也被稱(chēng)為flicker noise。零偏不穩(wěn)定性通常會(huì)在低頻下被觀察到，而高頻的閃爍噪聲往往會(huì)被白噪聲所掩蓋。 由閃...

慣性導(dǎo)航（inertial navigation） 是通過(guò)測(cè)量載體的加速度，并自動(dòng)進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得飛行器瞬時(shí)速度和瞬時(shí)位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在運(yùn)載體內(nèi)，工作時(shí)不依賴(lài)外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。 慣性...

在人形機(jī)器人領(lǐng)域，IMU技術(shù)可以幫助機(jī)器人在行走跨越障礙物等復(fù)雜動(dòng)作中保持平衡和穩(wěn)定性，以確保運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的準(zhǔn)確和流暢。 據(jù)公開(kāi)資料顯示，人形機(jī)器人中IMU的用量將達(dá)到2-4個(gè)，分別配置在頭部、雙足和胯部等關(guān)鍵部位。 除了特斯拉的Optimus外，目前全球凌思的人...